Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình vận hành của động cơ đốt trong, nguồn nhiệt sinh ra từ quá trình cháy nhiên liệu truyền trực tiếp cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy (bao gồm piston, xéc-măng, xupáp, nắp xilanh và thành xilanh) chiếm khoảng 25% đến 35% tổng nhiệt lượng do nhiên liệu tỏa ra. Điều này dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ cục bộ rất lớn: nhiệt độ đỉnh piston có thể đạt mức 600°C và nhiệt độ nấm xupáp có thể lên tới 900°C. Phụ tải nhiệt quá mức gây ra nhiều hệ quả kỹ thuật bất lợi: làm suy giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ của các chi tiết máy; làm giảm độ nhớt của dầu bôi trơn dẫn đến tăng tổn thất ma sát; tăng nguy cơ bó kẹt piston trong xilanh do giãn nở nhiệt; làm giảm hệ số nạp và có thể gây hiện tượng cháy kích nổ ở động cơ xăng. Ngược lại, nếu động cơ quá nguội, tổn thất nhiệt truyền cho dung dịch làm mát tăng lên làm giảm hiệu suất nhiệt, đồng thời dầu bôi trơn bị tăng độ nhớt, khó lưu động, làm tăng tổn thất cơ giới. Do đó, việc nghiên cứu, khai thác kỹ thuật và kiểm nghiệm nhiệt hệ thống làm mát có ý nghĩa quyết định đến hiệu suất làm việc, công suất và độ bền của động cơ.

Đề tài tốt nghiệp được xác định với các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Tổng quan hóa lý thuyết về hệ thống làm mát động cơ đốt trong: phân loại các dạng làm mát bằng nước và không khí; khảo sát kết cấu các cụm chi tiết chính như két làm mát, bơm nước, quạt gió, van hằng nhiệt.
  2. Khảo sát chi tiết kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát trên động cơ DAEWOO DE12TIS trang bị trên xe khách 49 chỗ; xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng và bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống.
  3. Ứng dụng lý thuyết truyền nhiệt qua vách có cánh để thiết lập phương pháp tính toán kiểm nghiệm nhiệt két làm mát của động cơ DAEWOO DE12TIS.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín của động cơ Diesel DAEWOO DE12TIS do hãng DAEWOO (Hàn Quốc) sản xuất, nhập khẩu và lắp ráp bởi Nhà máy Ô tô Chu Lai Trường Hải trên dòng xe khách 49 chỗ ngồi (công thức bánh xe 4x2).
  • Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát các thông số kỹ thuật, cấu tạo các cụm chi tiết (két nước, bơm nước ly tâm, quạt làm mát 8 cánh dẫn động đai, khớp chất lỏng silicon, van hằng nhiệt dùng sáp Wax); quy trình chẩn đoán, thử nghiệm và bảo dưỡng kỹ thuật; tính toán kiểm nghiệm nhiệt két làm mát dựa trên mô hình truyền nhiệt vách có cánh. Nghiên cứu được hoàn thành tại Thái Nguyên vào năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng nội dung dựa trên các nền tảng lý thuyết nhiệt động lực học, động cơ đốt trong và kỹ thuật truyền nhiệt:

  • Lý thuyết truyền nhiệt qua vách phẳng và vách có cánh: Sử dụng phương trình vi phân dẫn nhiệt một chiều ở chế độ ổn định qua vách phẳng ($\frac{d^2t}{dx^2} = 0$) và vách trụ; định luật Fourier về dẫn nhiệt; tương đương định luật Ohm trong tính toán nhiệt trở dẫn nhiệt $R = \frac{\delta}{\lambda}$; hệ phương trình trao đổi nhiệt đối lưu và truyền nhiệt tổng quát qua vách có cánh $Q = k_c \cdot (t_{f1} - t_{f2})$ với $k_c$ là hệ số truyền nhiệt của vách có cánh và $\beta = \frac{F_2}{F_1}$ là hệ số cánh.
  • Chỉ tiêu đánh giá kết cấu két làm mát: Sử dụng hệ số hiệu quả $\eta = \frac{F_{lm}}{N_e}$ ($m^2/W$) và hệ số thu gọn $\varphi = \frac{F_{lm}}{V_k}$ ($1/m$), trong đó $F_{lm}$ là diện tích tản nhiệt, $N_e$ là công suất có ích định mức của động cơ, và $V_k$ là thể tích của bộ phận tản nhiệt.
  • Phương pháp nghiên cứu:
    • Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật động lực.
    • Phương pháp khảo sát kết cấu cơ khí thực nghiệm trên cụm chi tiết của động cơ DAEWOO DE12TIS.
    • Phương pháp tính toán kiểm nghiệm nhiệt theo các công thức giải tích nhiệt động lực học kỹ thuật.
  • Nguồn dữ liệu: Tài liệu thông số kỹ thuật chính hãng của động cơ DAEWOO DE12TIS, các giáo trình động cơ đốt trong, sổ tay thiết kế kết cấu ô tô máy kéo và tài liệu chuyên ngành truyền nhiệt.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀ MÁT

Chương này trình bày toàn diện về vai trò, yêu cầu kỹ thuật, phân loại và kết cấu các phân hệ làm mát động cơ đốt trong:

  • Nhiệm vụ và yêu cầu: Hệ thống có nhiệm vụ giải phóng nhiệt lượng dư thừa từ khí cháy qua vách buồng cháy tới môi chất làm mát, giữ nhiệt độ chi tiết ổn định, rút ngắn thời gian chạy ấm máy; đồng thời làm mát cho máy nén khí (qua đường trích từ đường nước chính) và làm mát dầu bôi trơn (qua đường khoan song song). Hệ thống phải đảm bảo nhiệt độ nước tại cửa ra van hằng nhiệt trong khoảng 83 ÷ 95°C và nhiệt độ dầu bôi trơn trong khoảng 95 ÷ 115°C; vận hành êm, tiêu hao công suất bé.
  • Phân loại hệ thống làm mát bằng nước:
    • Kiểu bốc hơi: Không dùng bơm, quạt; lưu động nhờ đối lưu tự nhiên khi nước sôi; áp dụng cho động cơ nông nghiệp xilanh nằm ngang cỡ nhỏ; nhược điểm là thất thoát nước lớn, mòn xilanh không đều.
    • Kiểu đối lưu tự nhiên: Lưu động nhờ chênh lệch áp lực và khối lượng riêng giữa cột nước nóng và lạnh; tốc độ lưu động bé ($0,12 \div 0,19$ m/s), gây chênh lệch nhiệt độ lớn giữa đường vào và ra, kích thước cồng kềnh, chủ yếu dùng cho động cơ tĩnh tại.
    • Kiểu tuần hoàn cưỡng bức: Nước lưu động nhờ bơm nước tạo áp. Bao gồm kiểu một vòng kín (phổ biến trên ô tô đường dài), kiểu hai vòng (vòng kín nước ngọt và vòng hở nước sông/biển dùng cho tàu thủy), kiểu một vòng hở (nhiệt độ giữ ở 50 ÷ 60°C để tránh đóng cặn muối).
    • Kiểu nhiệt độ cao: Gồm hệ thống bốc hơi bên ngoài (có van tiết lưu và bộ tách hơi áp suất $p_2 > p_1$) và hệ thống tận dụng nhiệt hơi nước/khí thải qua tuabin; giúp nâng hiệu suất động cơ thêm 6 ÷ 7%, giảm tiêu hao nước và kích thước bộ tản nhiệt.
  • Phân loại hệ thống làm mát bằng không khí: Bao gồm kiểu tự nhiên (dùng phiến tản nhiệt trên xilanh và nắp máy, hướng gió phụ thuộc tốc độ xe) và kiểu cưỡng bức (trang bị quạt gió hướng trục, vỏ bọc bản dẫn gió bằng tôn dày 0,8 ÷ 1 mm để chia đều luồng khí tới các vùng nóng nhất).
  • Kết cấu các cụm chi tiết chính:
    • Két làm mát: Cấu tạo từ ngăn trên, ngăn dưới và giàn ống truyền nhiệt dẹt bằng đồng thau (bề dày thành ống $0,13 \div 0,20$ mm; kích thước tiết diện $(13 \div 20) \times (2 \div 4)$ mm) kết hợp lá tản nhiệt đồng thau dày $0,08 \div 0,12$ mm bố trí song song, so le, dạng gấp khúc hoặc hình sóng. Sức cản khí động qua két không vượt quá 300 $N/m^2$. Hệ số hiệu quả $\eta = (0,14 \div 0,20) \cdot 10^{-3}$ $m^2/W$, hệ số thu gọn $\varphi = 900 \div 1100$ $1/m$.
    • Bơm nước: Khảo sát các dạng bơm ly tâm (áp suất vào $0,02 \div 0,04$ MPa; tốc độ nước vào ống dẫn $\le 2,5 \div 3$ m/s; công suất tiêu hao $0,005 \div 0,01 N_e$), bơm piston, bơm bánh răng, bơm cánh hút (cột nước $\ge 1,5$ m, lưu lượng 8000 l/phút) và bơm guồng ($\eta = 0,25 \div 0,45$).
    • Quạt gió: Quạt hướng trục dẫn động cơ khí bằng đai (đường kính $\le 0,65$ m, bề rộng $\le 70$ mm, góc nghiêng cánh phẳng 40 ÷ 45°, cánh lồi 38°, tốc độ đai $\le 30 \div 35$ m/s, tỷ số truyền $1,0 \div 1,6$) hoặc quạt dẫn động bằng động cơ điện điều khiển qua công tắc nhiệt độ.
    • Van hằng nhiệt: Điều khiển dòng nước qua két tản nhiệt hoặc qua đường nối tắt về bơm. Khảo sát van kiểu hộp xếp chất lỏng (đóng khi $t < 78^\circ C$, mở hoàn toàn ở $91^\circ C$), van dùng chất rắn giãn nở (xêrêzin nóng chảy ở $70^\circ C$) và van dùng lò xo bimêtan (dải thép inva hệ số nở $1,5 \cdot 10^{-6}$ kết hợp dải đồng hệ số nở $20 \cdot 10^{-6}$).
Tiêu chí so sánh Hệ thống làm mát bằng nước Hệ thống làm mát bằng không khí
Hiệu quả làm mát Cao, trạng thái nhiệt chi tiết máy đồng đều và thấp hơn Phụ thuộc nhiều vào tốc độ di chuyển và kết cấu cánh tản nhiệt
Kích thước & Trọng lượng Chiều dài thân máy ngắn hơn 10 ÷ 15%, trọng lượng nhẹ hơn 8 ÷ 10% (do đúc xilanh liền khối) Thân máy dài hơn, kết cấu phiến tản nhiệt trên thân và nắp máy phức tạp
Độ cứng vững & Tiếng ồn Độ cứng vững trục khuỷu, trục cam cao; tiếng ồn khi vận hành nhỏ Độ cứng vững thấp hơn, tiếng ồn khí động và cơ khí lớn
Tiêu hao công suất quạt Tổn thất công suất dẫn động quạt gió nhỏ hơn Tổn thất công suất dẫn động quạt gió lớn
Bảo dưỡng & Sửa chữa Phức tạp: nguy cơ rò rỉ nước vào cácte, đóng cặn muối, dễ đóng băng khi nhiệt độ âm Đơn giản: không cần két nước, không lo rò rỉ hay đóng băng môi chất

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ DAEWOO DE12TIS

Chương 2 tập trung khảo sát các đặc tính kỹ thuật, kết cấu chi tiết và quy trình khai thác, chẩn đoán, bảo dưỡng hệ thống làm mát của động cơ DAEWOO DE12TIS:

Thông số kỹ thuật động cơ DAEWOO DE12TIS:

Thông số kỹ thuật Ký hiệu Giá trị Đơn vị
Loại động cơ - Diesel 4 kỳ, thẳng hàng, tăng áp -
Số lượng xilanh - 6 Xilanh
Thứ tự nổ - 1-5-3-6-2-4 -
Đường kính xilanh $D$ 123 mm
Hành trình piston $S$ 155 mm
Dung tích công tác $V_h$ 11.051 (11,051) cc (lít)
Tỉ số nén $\varepsilon$ 16,8 -
Công suất cực đại $N_e$ 250 kW
Số vòng quay ứng với $N_e$ $n_{đm}$ 2100 vòng/phút
Momen xoắn cực đại $M_{emax}$ 1421 N.m
Tốc độ ứng với $M_{emax}$ $n_M$ 1260 vòng/phút
Tiêu chuẩn khí xả - Euro II -
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất $g_e$ 186 g/kW.h
Chiều quay trục khuỷu - Ngược chiều kim đồng hồ -
Khối lượng động cơ $m$ 950 kg
Hệ thống bôi trơn - Cưỡng bức kết hợp vung té -
Hệ thống làm mát - Bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín -

Kết cấu các cụm chi tiết của động cơ DE12TIS:

  • Két làm mát: Giàn ống truyền nhiệt gồm các ống mỏng bằng đồng thau tiết diện dẹt (hình ovan), bố trí 6 hàng song song nhau, các hàng có các cột thẳng hàng, bên ngoài gắn cánh tản nhiệt. Diện tích tản nhiệt lớn hơn ống tròn $2 \div 3$ lần và sức cản không khí thấp.
  • Nắp két nước: Tích hợp 2 van điều áp: van xả hơi nước (mở khi áp suất đạt $0,125 \div 0,15$ MPa để tránh quá áp và chống sôi trào) và van hút không khí (mở khi áp suất chân không giảm xuống $0,090 \div 0,095$ MPa khi động cơ nguội để cân bằng áp suất).
  • Bơm nước: Bơm ly tâm gắn phía trước động cơ, dẫn động bằng đai từ trục khuỷu; tốc độ quay định mức đạt 2310 vòng/phút, lưu lượng 320 lít/phút, tạo áp suất cột nước 12 m. Trục bơm quay trên 2 ổ bi, bao kín bằng phớt cao su và có rãnh thoát nước báo rò rỉ.
  • Quạt gió: Loại quạt hướng trục gồm 8 cánh bằng nhựa đúc liền với bầu quạt, đường kính ngoài 620 mm, đường kính mayơ 310 mm, bề rộng cánh 100 mm, bắt cố định với xương bầu quạt và dẫn động bằng đai từ trục khuỷu.
  • Khớp chất lỏng (Ly hợp thủy lực): Điều khiển tốc độ quạt theo nhiệt độ luồng khí sau két nước. Chứa dầu silicon; lượng dầu trong buồng làm việc được khống chế bởi tấm lưỡng kim cảm ứng nhiệt: khi không khí lạnh, đường dầu ngắt, độ trượt cực đại giúp quạt quay chậm để ấm máy; khi không khí nóng, đường dầu mở hoàn toàn, khớp truyền toàn bộ chuyển động quay sang quạt.
  • Van hằng nhiệt: Sử dụng chất sáp Wax có hệ số giãn nở nhiệt cao, bố trí tại đường nước ra trên nắp máy. Van bắt đầu mở ở 83°C, đưa một phần nước sang két làm mát, và mở hoàn toàn ở 95°C; khi $t < 83^\circ C$, van đóng hoàn toàn đường đi két, nước lưu thông qua đường nối tắt trở về trước cửa hút của bơm.
  • Dung môi làm mát: Hỗn hợp Glycol (nhiệt độ sôi 197°C, điểm đóng băng -21°C) pha với nước mềm, kèm phụ gia chống tạo bọt khí, phụ gia chống ăn mòn hợp kim nhôm và chất chỉ thị màu xanh da trời để phát hiện rò rỉ.

Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng và bảo dưỡng kỹ thuật:

  • Kiểm tra mức nước và rò rỉ: Thay nước định kỳ tối đa 2 năm. Thử kín bằng khí nén với áp suất không vượt quá 25 kPa so với áp suất làm việc; thử rò rỉ bằng chất phát quang kết hợp đèn tia cực tím; kiểm tra van xả và van hút của nắp két bằng bơm tay có gắn đồng hồ áp kế; phát hiện khí cháy lọt vào áo nước bằng ống dẫn bọt khí hoặc máy phân tích khí CO, $CO_2$, HC đặt tại cổ két nước.
  • Kiểm tra tắc két nước: Thử nghiệm tốc độ xả nước tự do; nếu lưu lượng giảm từ 15% trở lên so với thiết kế thì phải xử lý. Quy chuẩn loại bỏ/thay mới két: số ống bẹp móp $> 20%$, số đường ống tắc $> 10%$, số cánh tản nhiệt hỏng $> 20%$, số lượng ống hàn đắp không được vượt quá 10% tổng số ống.
  • Kiểm tra van hằng nhiệt: Nhúng chìm trong bình nước đun nóng đo bằng nhiệt kế chuẩn: van bắt đầu mở ở $81 \div 85^\circ C$, mở hoàn toàn ở $95 \div 100^\circ C$, và đóng hoàn toàn khi nguội ở $75 \div 80^\circ C$.
  • Kiểm tra bộ truyền đai: Độ võng đai khi ấn tay tại điểm giữa nhánh dài nhất không vượt quá 5 mm; kiểm tra độ mòn bóng, xơ sợi bề mặt đai và độ thẳng hàng giữa các rãnh puly.
  • Quy trình thông rửa hệ thống: Thực hiện định kỳ sau mỗi 1 năm hoặc 48.000 km vận hành. Sử dụng dung dịch hóa chất tẩy cặn tuần hoàn ($100$ g $Na_2CO_3$ ngậm nước + $2$ g $K_2Cr_2O_7$ + 1 lít nước, hoặc dung dịch axit lactic 60 g/l; tuyệt đối tránh gốc axit mạnh gây ăn mòn chi tiết hợp kim nhôm). Cho động cơ chạy ấm trong 20 phút, xả sạch, trung hòa bằng dung dịch $K_2Cr_2O_3$ $0,5 \div 1%$ ở $70 \div 80^\circ C$, sau đó xả tráng bằng nước sạch và châm dung môi mới.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM NHIỆT KÉT LÀM MÁT ĐỘNG CƠ DAEWOO-DE12TIS

Chương 3 thiết lập các biểu thức giải tích kiểm nghiệm nhiệt cho bộ tản nhiệt động cơ DE12TIS:

  • Phương trình vi phân dẫn nhiệt qua vách phẳng một lớp: $$\frac{d^2t}{dx^2} = 0$$ Với điều kiện biên loại một: $t(x_1) = t_{w1}$; $t(x_2) = t_{w2}$. Nghiệm tổng quát có dạng: $t(x) = C_1 x + C_2$. Phân bố nhiệt độ dọc chiều dày $\delta = x_2 - x_1$: $$t(x) = t_{w1} - \frac{t_{w1} - t_{w2}}{\delta} (x - x_1)$$
  • Mật độ dòng nhiệt qua vách phẳng ($q$): $$q = \frac{\lambda}{\delta}(t_{w1} - t_{w2}) = \frac{t_{w1} - t_{w2}}{R}$$ Trong đó $R = \frac{\delta}{\lambda}$ là nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ($m^2 \cdot K/W$).
  • Mô hình truyền nhiệt qua vách có cánh: Dòng nhiệt truyền qua vách có diện tích vách phẳng $F_1$ (tiếp xúc môi chất nhiệt độ $t_{f1}$, hệ số tỏa nhiệt $\alpha_1$) sang phía vách có cánh diện tích $F_2$ (tiếp xúc môi chất nhiệt độ $t_{f2}$, hệ số tỏa nhiệt $\alpha_2$): $$Q = \alpha_1 F_1 (t_{f1} - t_{w1}) = \frac{\lambda}{\delta} F_1 (t_{w1} - t_{w2}) = \alpha_2 F_2 (t_{w2} - t_{f2})$$ Dòng nhiệt tổng quát tính qua hệ số truyền nhiệt vách có cánh $k_c$: $$Q = k_c \cdot (t_{f1} - t_{f2})$$ Với: $$k_c = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_1 F_1} + \frac{\delta}{\lambda F_1} + \frac{1}{\alpha_2 F_2}} \quad (W/K)$$
  • Nhiệt độ vách và mật độ dòng nhiệt: $$t_{w1} = t_{f1} - \frac{Q}{\alpha_1 F_1}; \quad t_{w2} = t_{f2} + \frac{Q}{\alpha_2 F_2}$$ Mật độ dòng nhiệt phân bố theo diện tích bề mặt phẳng $q_1$ và bề mặt làm cánh $q_2$: $$q_1 = \frac{t_{f1} - t_{f2}}{\frac{1}{\alpha_1} + \frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_2 \beta}}; \quad q_2 = \frac{q_1}{\beta}$$ Trong đó $\beta = \frac{F_2}{F_1}$ là hệ số cánh. Dựa trên các quan hệ này, đồ án thực hiện xác định lượng nhiệt động cơ truyền cho nước làm mát và kiểm nghiệm khả năng giải nhiệt của két ra môi trường không khí bên ngoài.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã tổng hợp và đưa ra các kết quả kỹ thuật cùng các đóng góp cụ thể:

  • Thông số vận hành và kiểm nghiệm kỹ thuật: Xác lập đầy đủ hệ thống thông số làm việc của động cơ DAEWOO DE12TIS ($N_e = 250$ kW tại 2100 vòng/phút; $M_{emax} = 1421$ N.m; suất tiêu hao nhiên liệu $g_e = 186$ g/kW.h; bơm nước đạt lưu lượng 320 l/phút ở 2310 vòng/phút với cột áp 12 m; quạt 8 cánh đường kính 620 mm; van hằng nhiệt hoạt động trong dải $83 \div 95^\circ C$).
  • Đề xuất giải pháp bảo dưỡng và khai thác: Xác lập bộ tiêu chuẩn định lượng trong kiểm tra, sửa chữa hệ thống làm mát động cơ DE12TIS (áp suất thử nén 25 kPa; độ võng đai $\le 5$ mm; ngưỡng giới hạn thay thế két khi diện tích móp bẹp $> 20%$, tắc ống $> 10%$, hỏng cánh gió $> 20%$, hàn lấp $\le 10%$; chu kỳ bảo dưỡng hóa chất sau 1 năm hoặc 48.000 km; cấm sử dụng dung dịch tẩy rửa gốc axit mạnh trên hệ thống có chi tiết nhôm).
  • Đóng góp học thuật tự nêu: Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết truyền nhiệt vách có cánh áp dụng trực tiếp cho két tản nhiệt ống dẹt bằng đồng thau; kết hợp giữa tính toán kiểm nghiệm lý thuyết nhiệt động lực học và hướng dẫn quy trình khai thác kỹ thuật thực tế cho dòng xe bus 49 chỗ tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đồ án chỉ giới hạn khảo sát các cụm chi tiết cơ bản của hệ thống làm mát và tính toán nhiệt theo mô hình giải tích ổn định một chiều của vách có cánh; tài liệu tham khảo thực tế về động cơ DE12TIS và điều kiện thời gian thực hiện còn hạn chế.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng tính toán mô phỏng trường nhiệt độ động cơ ở các chế độ tải thay đổi (chế độ quá độ); khảo sát ảnh hưởng của biến tính chất lượng dầu silicon trong khớp chất lỏng sau thời gian dài vận hành; nghiên cứu tối ưu hóa biên dạng cánh tản nhiệt và lưu lượng quạt làm mát trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm tại Việt Nam.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ khí Động lực: Tham khảo cấu trúc thuyết minh đồ án tốt nghiệp, phương pháp tra cứu thông số kỹ thuật động cơ Diesel công suất lớn, và quy trình áp dụng lý thuyết truyền nhiệt vào tính toán két nước.
  • Kỹ sư, kỹ thuật viên chẩn đoán và sửa chữa ô tô: Sử dụng trực tiếp các thông số định lượng, phương pháp thử kín bằng khí nén/tia cực tím, quy trình thử nghiệm van hằng nhiệt, và công thức pha chế dung dịch hóa chất thông rửa hệ thống làm mát cho dòng xe khách DAEWOO 49 chỗ.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhiệt độ mở và mở hoàn toàn của van hằng nhiệt trên động cơ DAEWOO DE12TIS là bao nhiêu?
Van hằng nhiệt dùng sáp Wax của động cơ DE12TIS bắt đầu mở ở nhiệt độ 83°C để dẫn một phần nước về két làm mát và mở hoàn toàn ở nhiệt độ 95°C. Khi nhiệt độ dưới 83°C, van đóng hoàn toàn đường nước về két để nước đi tắt về bơm, giúp động cơ nhanh chóng đạt nhiệt độ làm việc.

2. Nắp két nước của động cơ DE12TIS được thiết kế với áp suất mở của các van là bao nhiêu?
Nắp két nước gồm 2 van: van xả hơi nước (van áp suất) mở khi áp suất trong hệ thống đạt $0,125 \div 0,15$ MPa nhằm xả bớt hơi và nâng điểm sôi của nước; van hút không khí (van chân không) mở khi áp suất trong hệ thống hạ xuống $0,090 \div 0,095$ MPa khi động cơ nguội để hút không khí vào cân bằng áp suất, chống móp bẹp két.

3. Tiêu chuẩn kỹ thuật để quyết định thay thế két làm mát mới thay vì sửa chữa là gì?
Két làm mát bắt buộc phải thay mới khi: số ống nước tản nhiệt bị móp méo vượt quá 20%, số đường ống bị tắc vượt quá 10%, số cánh tản nhiệt bị hỏng vượt quá 20%, hoặc khi lưu lượng nước thử nghiệm chảy qua két giảm từ 15% trở lên so với thiết kế. Số lượng ống nước cho phép hàn lấp sửa chữa không được vượt quá 10% tổng số ống.

4. Khớp chất lỏng dẫn động quạt gió của động cơ DE12TIS hoạt động theo nguyên lý nào?
Khớp chất lỏng chứa dầu silicon và được điều khiển bởi một tấm lưỡng kim cảm ứng nhiệt độ của luồng không khí qua két nước. Khi không khí lạnh, tấm lưỡng kim ngắt đường dầu làm giảm lượng dầu trong buồng làm việc, tăng độ trượt, khiến quạt quay chậm để động cơ ấm lên và giảm tiếng ồn; khi không khí nóng, đường dầu mở hoàn toàn, khớp truyền toàn bộ tốc độ quay sang quạt để tối đa hóa lưu lượng gió làm mát.

5. Định kỳ và quy trình hóa chất thông rửa hệ thống làm mát động cơ DE12TIS được quy định như thế nào?
Hệ thống cần được thông rửa định kỳ sau 1 năm hoặc 48.000 km vận hành. Do có nhiều chi tiết bằng hợp kim nhôm nên không dùng dung dịch gốc axit; quy trình sử dụng dung dịch $Na_2CO_3$ ngậm nước ($100$ g) + $K_2Cr_2O_7$ ($2$ g) trong 1 lít nước, cho động cơ chạy ấm 20 phút, xả sạch rồi trung hòa bằng dung dịch $K_2Cr_2O_3$ nồng độ $0,5 \div 1%$ ở $70 \div 80^\circ C$ trước khi tráng lại bằng nước sạch.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Khai thác kỹ thuật hệ thống làm mát động cơ DAEWOO DE12TIS" đã hoàn thành việc hệ thống hóa toàn diện lý thuyết hệ thống làm mát động cơ đốt trong và khảo sát sâu kết cấu hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn kín trên động cơ Diesel 6 xilanh thẳng hàng DAEWOO DE12TIS. Tác giả đã xây dựng quy trình chẩn đoán, kiểm tra và bảo dưỡng định lượng chi tiết cho từng cụm cơ cấu như két nước, bơm ly tâm, quạt gió, khớp chất lỏng và van hằng nhiệt. Đồng thời, công trình đã thiết lập mô hình tính toán kiểm nghiệm nhiệt qua vách có cánh dựa trên các phương trình truyền nhiệt cơ bản, mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho công tác đào tạo học thuật và khai thác kỹ thuật ô tô thực tế.